Trong một thành tựu đột phá, các nhà nghiên cứu của IBM và Lockheed Martin đã mô hình hóa thành công methylene, một phân tử có tính phản ứng cao, rất quan trọng trong phát thải do đốt cháy, hóa học khí quyển và các quá trình liên sao. Kỳ tích này đã đạt được bằng cách sử dụng phương pháp lai lượng tử-cổ điển.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng "phân tích đường chéo lượng tử dựa trên mẫu" trên kiến trúc siêu máy tính hướng tâm lượng tử 52-qubit của IBM. Methylene, được ký hiệu là CH, đặt ra những thách thức về mô hình hóa do các electron chưa ghép cặp và hành vi phức tạp của nó. Phương pháp này cho phép tính toán chính xác sự khác biệt về năng lượng, quyết định khả năng phản ứng của phân tử.
Kết quả tính toán lượng tử gần giống với các phương pháp tính toán truyền thống, chứng minh độ tin cậy của phương pháp này đối với các vấn đề hóa học thực tế. Đột phá này, đạt được tại Hoa Kỳ, mang lại triển vọng ngay lập tức cho các ngành công nghiệp phụ thuộc vào mô phỏng hóa học.
Các công ty hàng không vũ trụ hiện có thể tinh chỉnh các mô hình quá trình đốt cháy và đánh giá sự suy thoái vật liệu. Các nhà sản xuất hóa chất có được các công cụ tiên tiến để thiết kế chất xúc tác và dự đoán con đường phản ứng. Các công ty năng lượng có thể cải thiện sự hiểu biết về phát thải do đốt cháy và truyền electron trong vật liệu pin.
Ý nghĩa của methylene bắt nguồn từ vai trò của nó như một chất trung gian có tính phản ứng cao trong các phản ứng đốt cháy. Việc mô hình hóa thành công các trạng thái electron chưa ghép cặp và ghép cặp của nó mở ra những con đường mới cho thiết kế và mô phỏng phân tử trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.